有了3D打印的幫助，散熱器會設計成什么樣子呢？

來源：安世亞太

傳統(tǒng)的散熱器制造工藝主要有擠壓成型、鑄造和機械加工等方法，這些加工工藝限制了散熱器可實現(xiàn)的幾何形狀。金屬3D打印工藝的出現(xiàn)消除了許多設計制約，設計人員開始重新考慮更高熱效率的散熱器設計方法。

經典的散熱器設計方法主要涉及的結構參數包括：基板厚度、翅片數量、翅片厚度、翅片間距、翅片高度。然后優(yōu)化這些參數以滿足傳熱、重量和成本的約束。在很多時候，是制造工藝決定了這些參數，如果不再施加這些約束，那么散熱器會設計成什么樣子呢？

Robin Bornoff將他的研究成果在31st SEMI-THERM Symposium會議上進行了分享。

在其核心方法是：
（1）確定最高表面溫度位置，這是散熱片幾何形狀可能演變的關鍵。
（2）在最高溫度點添加一小塊材料，增加散熱面積。
（3）分析散熱器的散熱性能，如果散熱性能隨著材料的增加而提高，則進入下一步；如果散熱性能變差，則刪除添加的材料，并標記該位置，接下來不會在這個位置添加材料。
（4）不斷重復過程（2）和（3），一直到任何幾何形狀的添加都會導致散熱器生長超出其設計界限，或者任何幾何形狀的添加都會導致熱性能下降時，該優(yōu)化過程就結束了。

圖1  優(yōu)化前的模型

圖2 最初5步的計算結果

（尋找最熱的位置）

圖3 三個中間過程的優(yōu)化結果

圖4 最終優(yōu)化結果

圖5 優(yōu)化前后的熱阻下降趨勢

圖6 經過幾何光順后的散熱器結構

圖7 與傳統(tǒng)散熱器效果比較